5. «LES POWER CAPACITORS SONT PLUS EFFICACES QUE LES BATTERIES LITHIUM-ION POUR LES BUS ÉLECTRIQUES»

Un développement à la vitesse de l'éclair

Les power capacitors sont beaucoup plus durables que les batteries lithium-ion placées jusqu’à ce jour dans les bus électriques. Dans une application hybride sérielle combinée à un moteur à essence, un autobus urbain consomme à peine 10 à 12 litres d’essence aux 100 kilomètres, tout en émettant nettement moins de gaz polluants.

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« Il n’existe pas de solution idéale pour rouler de manière respectueuse de l’environnement et pour passer à un transport en autobus zéro émission (ou presque). Il faut toutefois oser comparer les solutions entre elles et se demander dans quelle mesure la solution que l’on installe aujourd’hui peut être adaptée rapidement à des technologies plus récentes »,

affirme Eric Verhulst, ceo/cto d’Altreonic, une société basée à Aerschot. En lançant Kurt Energy, elle met l’accent sur une énergie abordable, sûre, durable et propre, à l’aide d’un nouveau type de power capacitors, également appelés ultra capacitors ou super condensators.

« Je doute que la circulation à l’électricité sous sa forme actuelle et avec les batteries lithium-ion devienne accessible à tout le monde. La technologie existe et fonctionne, mais en pratique, elle doit également être modulable pour un large éventail d’applications. Et c’est là que le bât blesse. Le problème de la recharge et la lourdeur de l’investissement ne facilitent pas les choses », explique Eric Verhulst.


« Les résultats positifs en Norvège et au Danemark donnent une image déformée de la réalité, parce que dans ces pays, on peut compter sur une énergie hydraulique et éolienne en suffisance pour produire de l’électricité. L’aspect fiscal y joue également un rôle beaucoup plus important. À elle seule, l’énergie solaire ne suffira pas. Lorsque l’électricité est produite dans des centrales au lignite ou nucléaires, la démarche n’est pas vraiment durable. De plus, le réseau électrique doit être assez puissant pour pouvoir y raccorder une infrastructure de recharge suffisante. Avec l’hydrogène, il faut par contre disposer de stations-service en suffisance et l’efficacité de la production reste un point d’interrogation ».

Combiner le meilleur de deux mondes

« Les batteries classiques disposent d’une densité d’énergie acceptable, mais elles ont une faible densité de puissance. Cela réduit les possibilités de recharge rapide. De même, elles ne peuvent pas davantage assumer de longues pointes (par exemple pour gravir une côte). Les super capacitors classiques présentent une grande densité de puissance, peuvent être rechargés rapidement, mais se vident aussi rapidement et coûtent très cher. Le Blue Cell Power Capacitor réunit le meilleur des deux systèmes dans un concept hybride qui se situe à mi-chemin entre une batterie et un super capacitor. Le Blue Cell Power Capacitor est une batterie qui fonctionne sur la base de nanomatériaux de charbon actif, dans lesquels aucune réaction chimique ne se produit durant la recharge et la décharge », explique Eric Verhulst.

Des super capacitors intégrés pour une consommation réduite

Depuis l’exposition universelle de 2010, de nombreux bus circulent équipés des super capacitors classiques ou de batteries dans différentes villes chinoises. Ceux-ci sont brièvement rechargés d’arrêt en arrêt au moyen d’un pantographe, ou chaque fois que le bus rentre au dépôt.

« Nous nous sommes rendus en Chine et nous avons constaté que la technologie fonctionne réellement. Les résultats escomptés sont atteints », fait remarquer Eric Verhulst. « Mais, cela reste un projet coûteux. L’application idéale est un concept hybride combinant une source d’énergie qui pollue à peine et fournit de l’énergie en permanence au niveau le plus efficace à une batterie suffisamment puissante. C’est ce que nous avons vu en pratique chez Shenzhen Batton Automobile Manufacturing Company à Shenzhen. Ils y ont transformé un bus propulsé par des batteries lithium-ion en véhicule « serial hybride » avec motorisation électrique, une batterie power capacitor et un petit moteur à essence 2 litres de Toyota. Le résultat était époustouflant. Le bus consomme à peine 10 à 12 litres d’essence aux 100 km, contre 30 l/100 km pour un bus diesel, et les émissions sont réduites de plus de 80 % ». C’est une amélioration énorme pour un investissement relativement modeste, parce que la commande des roues est inchangée et qu’aucune infrastructure de recharge supplémentaire n’est nécessaire.

Les solutions pour verdir l’infrastructure de recharge font défaut ou sont inopérantes

La solution hybride sérielle proposée a été conçue de manière très pragmatique par Shenzhen Batton Automobile Manufacturing Company. D’une part, ils ont remarqué qu’à Shenzhen – qui est pionnière en mobilité électrique avec 22.000 taxis électriques et 16.000 bus électriques – les véhicules se retrouvent régulièrement sur le bord de la route pour être rechargés. Par ailleurs, ils ont aussi constaté que les batteries lithium-ion rendaient souvent l’âme au bout de deux ans. D’autre part, grâce à la solution hybride sérielle, ils entendaient offrir une solution pratique aux villes et aux régions d’Asie, du Moyen-Orient et d’Afrique où le réseau électrique n’est pas suffisamment puissant pour y raccorder une infrastructure de recharge, certainement sur de longues distances.

« En fait, la solution hybride sérielle peut aussi s’appliquer en Europe occidentale pour verdir la flotte de manière abordable et réaliste. Il suffit de transformer le véhicule sans remplacer la transmission. La ligne de transmission de la solution hybride sérielle est relativement simple. Il suffit de remplacer le moteur diesel par un moteur électrique et de le faire fonctionner grâce à une batterie power capacitor qui est chargée à une vitesse constante par un petit moteur à essence. Ce n’est pas toujours nécessaire, certainement si vous en faites un hybride plug-in. Si vous voulez être encore plus respectueux de l’environnement, vous pouvez choisir un moteur à hydrogène et à pile à combustible à la place d’un moteur à essence, ou un moteur au gaz, mais ce choix comporte un certain nombre de risques de sécurité qui n’existent pas avec une solution hybride sérielle avec moteur à essence », ajoute encore Eric Verhulst.